Metabolisme Karbohidrat - mfakhri.lecture.ub.ac.idmfakhri.lecture.ub.ac.id/files/2014/12/METABOLISME-KARBOHIDRAT.pdf · Protein dan menghasilkan ikatan energi-tinggi, yaitu ATP. •

Metabolisme Karbohidrat

Oleh :

Muhammad Fakhri, S.Pi, MP, M.Sc

Tim Pengajar Biokimia

• Kemampuan ikan untuk memanfaatkan karbohidrat tergantung pada kemampuannya menghasilkan enzim amilase sebagai pemecah karbohidrat.

• Pada proses pencernaan makanan, karbohidrat mengalami proses hidrolisis, baik dalam mulut, lambung, maupun usus.

• Hasil akhir metabolisme karbohidrat adalah glukosa, fruktosa, galaktosa, manosa dan monosakarida lain.

• Selanjutnya senyawa ini diadsorbsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.

LATAR BELAKANG

• Pada ikan, karbohidrat disimpan sebagai glikogen yang dapat dimobilisasi untuk kebutuhan cadangan energi.

• Karbohidrat merupakan sumber energi utama untuk hewan mamalia, tetapi kurang dapat digunakan secara efisien oleh ikan.

• Mamalia dapat menghasilkan energi sebanyak 4 kcal dari 1 gram karbohidrat

• Ikan hanya dapat menghasilkan sekitar 1,6 kcal dari 1 gram karbohidrat.

Metabolisme KarbohidratMetabolisme karbohidrat : katabolisme dan anabolisme

• Glukosa darah : memacu jalur metabolisme karbohidratberikut :

1. Glikolisis

2. Glikogenesis

3. HMP Shunt

4. Oksidasi Piruvat

5. Siklus Asam Sitrat

6. Sisa ditimbun sbg lemak

Puasa / kelaparan kadar glukosa darah : memacujalur metabolisme karbohidrat berikut :

1. Glikogenolisis

2. Glukoneogenesis

GLIKOLISIS• Proses degradasi 1 molekul glukosa (C6) menjadi 2

molekul piruvat (C3) yang terjadi dalam serangkaian reaksi enzimatis menghasilkan energi bebas dalam bentuk 2 ATP dan 2 NADH

• Pada keadaan aerob :

Hasil akhirnya asam piruvat Masuk ke dalam

mitokondria Asetil KoA

Siklus Krebs ATP + CO2+ H2O

Pada keadaan Anaerob :

• Asam piruvat yang terbentuk tidak memasuki mitokondria tetapi direduksi oleh NADH.

• Piruvat direduksi (menerima H+) laktat Hasil akhirnya asam laktat

Laktat dehidrogenase• Piruvat + NADH + H+ Laktat + NAD+

• Energi yg dihasilkan : 2 ATP

Fase Glikolisis

• Glikolisis terdiri dari 2 fase:

1.Fase preparasi (preparatory phase) : fosforilasi glukosa dan konversinya menjadi gliseraldehid 3-fosfat.

2. Fase pembayaran (payoff phase) : konversi oksidatif gliseraldehid 3-P menjadi piruvat disertai pembentukan ATP dan NADH.

Reaksi glikolisis :

Glukosa + 2NAD+ + 2ADP + 2Pi ———-> 2Piruvat + 2NADH + 2H+ + 2ATP + 2H2O

BAGAN GLIKOLISIS

GLIKOGENESIS

• Sintesis glikogen dari glukosa• Terjadi di dalam hati dan otot• Reaksi 1 : Mg++

Glukosa + ATP Glukosa 6-p + ADPGlukokinase / Heksokinase

• Reaksi 2 : Glukosa 6-p Glukosa 1-p

Fosfoglukomutase

• Reaksi 3 :Glukosa 1-p + UTP UDPG + Pirofosfat

UDPG Pirofosforilase

• Enzim Glikogen sintetase (sintase) membentuk ikatan α-1,4 Glikosidik ( rantai lurus ) dr glikogen

• Enzim Pencabang (Branching Enzyme) membentuk ikatan α-1,6 Glikosidik (rantai cabang) dr glikogen

GLIKOGENOLISIS• Proses pemecahan glikogen

• Dalam otot :

* tujuannya untuk mendapat energi bagi otot

* hasil akhirnya : piruvat / laktat sebab glukosa 6-p

yg dihasilkan dr glikogenolisis masuk ke jalur

glikolisis di otot

• Dalam hati :

* tujuannya : untuk mempertahankan kadar glukosa

darah di antara dua waktu makan

* Glukosa 6-p akan diubah menjadi glukosa

Glukosa 6-p + H2O Glukosa + Pi

Glukosa 6-fosfatase

• Enzim Glukosa 6-fosfatase terdapat di hati, ginjal

dan epitel usus (tetapi tidak terdapat di otot)

• Enzim Glikogen fosforilase memutus ikatan α-1,4

glikosidik dr glikogen

• Debranching enzyme memutus ikatan α-1,6

glikosidik

Jalur glikogenesis dan glikogenolisis

GLUKONEOGENESIS

• Pembentukan glukosa dari bahan bukan karbohidrat

• Pada mamalia terutama terjadi di hati dan ginjal

• Substrat :

1. Asam laktat dr. otot, eritrosit

2. Gliserol dr. hidrolisis Triasilgliserol dlm. jar.

lemak (adiposa)

3. Asam amino glukogenik

4. Asam propionat pd ruminansia

• Glukoneogenesis penting sekali untuk penyediaan

glukosa bila karbohidrat tidak cukup dlm diet

Asam Amino

Siklus

asam sitrat

BIOSINTESIS KARBOHIDRAT/GLUKONEOGENESIS

Piruvat

fosfoenolpiruvat

3 fosfogliserat

Glukose

GlikogenDisakaridaPolisakarida

Monosakarida

oksaloasetat

Glukosa 6 fosfat

ASAM LAKTAT

Siklus Asam Trikarboksilat

Hakekat Siklus Asam Sitrat (TCA)

• Siklus TCA: 1 molekul asetil-KoA (2 karbon) bereaksi dgn 1 molekul H2O, melepaskan gugus koenzim-A & mendonorkan dua atom karbon yg tersisa dalam bentuk gugus asetil kepada asam dikarboksilat 4 karbon (oksaloasetat) hingga membentuk asam trikarboksilat 6 karbon (sitrat). Kmd diikuti serangkaian reaksi yg menyebabkan dilepaskannya 2 mol CO2 dan oksaloasetat dibentuk kembali.

• Peran utama TCA sebagai jalur utama oksidasi KH, Lipid dan Protein dan menghasilkan ikatan energi-tinggi, yaitu ATP.

• Mrpkan Jalur metabolisme Amfibolik: sebagai hasil akhir proses katabolisme sekaligus sebagai prazat untuk proses anabolisme.

TERIMA KASIH<>

SELAMAT BELAJAR